/* Includes ----------*/
#include "stm32f4_discovery.h"
/* Private define ----------*/
#define freqMeasureWindow (uint16_t) 16800;  // тиков - время (окно) измерения (макс)
/* Private function prototypes ----------*/
void TIM1_Config(void);         // Конфиг. таймера времени,
void TIM1_GPIO_config(void);   // его портов,
void TIM1_NVIC_config(void);   // источника прерываний.
void TIM4_Config(void);  // конфиг счетчика импульсов
void TIM4_NVIC_config(void); // источника прерываний
void TIM4_ETR_GPIO_config(void); // его портов
/* Private functions ----------*/

/*****************************************************************************************
 * @brief  Main program
 * @param  None
 * @retval None
 */
int main(void)
{
   /*!< At this stage the microcontroller clock setting is already configured,
      this is done through SystemInit() function which is called from startup
      file (startup_stm32f4xx.s) before to branch to application main.
      To reconfigure the default setting of SystemInit() function, refer to
      system_stm32f4xx.c file
   */
   // TIM1 Configuration
   TIM1_NVIC_config();
   TIM1_GPIO_config();
   TIM1_Config();
   // TIM4 Configuration
   TIM4_NVIC_config();
   TIM4_ETR_GPIO_config();
   TIM4_Config();
   while (1){
   };
}
/***********************************************************************************************
 * @brief  Configure the TIM1 Pins.
 * @param  None
 * @retval None
 */
void TIM1_Config(void)
{
   TIM_TimeBaseInitTypeDef   TIM_TimeBaseStructure;   // Time Base Structure
   TIM_ICInitTypeDef      TIM_ICInitStructure;   // Input Capture management structure

   /* TIM1 clock enable */
   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
   /* TIM1 deinitialization */
   TIM_DeInit(TIM1);
   
   // Time base configuration // по факту задаем только ARR (auto-reload register)
   TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;   // TIM1 max = 168 MHz     Предделитель
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = freqMeasureWindow;   // tic's ~ 100us      Окно измерения = period*предделитель/168 (us)
                                    // Specifies the period value to be loaded into the active Auto-Reload Register at the next update event */
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0x0000; // only for advanced-control timers TIM1 and TIM8
   TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
   
   /* TIM1 configuration: Input capture mode ----------
   The Rising edge is used as active edge,
   The TIM1 CCR1 is used to compute the frequency value for CH1 connected to PA8 or PE9
   The TIM1 CCR2 is used to compute the frequency value for CH2 connected to PA9 or PE11
   The TIM1 CCR3 is used to compute the frequency value for CH3 connected to PA10 or PE13
   ---------- */
   TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // Specifies the active edge of the input signal
   TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;   /* TIM Input 1, 2, 3 or 4 is selected to be
                                                    * connected to IC1, IC2, IC3 or IC4, respectively */
   TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;   // TIM Input Capture Prescaler = no prescaler
                                             // Capture performed each time an edge is detected on the capture input
   TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0; // Specifies the input capture filter = no filter
                                 // This parameter can be a number between 0x0 and 0xF
   TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
   TIM_ICInit(TIM1, &TIM_ICInitStructure);
   //TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
   //TIM_ICInit(TIM1, &TIM_ICInitStructure);
   //TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_3;
   //TIM_ICInit(TIM1, &TIM_ICInitStructure);
   
   // Syncronization parameters
   TIM_SelectOutputTrigger(TIM1, TIM_TRGOSource_Update);   // выдать Trigger по событию Update. нужно чтобы сбрасывать
                                             // TIM4, который считает входные фронты
   TIM_SelectInputTrigger(TIM1, TIM_TS_TI1FP1);   // со входа TI1_FP1
   TIM_SelectSlaveMode(TIM1, TIM_SlaveMode_Trigger);   // The counter starts at a rising edge of the trigger TRGI
   TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM1, TIM_MasterSlaveMode_Enable);   // p553 Ref.Man.
      
   // Enable the CC1 Interrupt Request
   TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_Update, ENABLE);
   // Чтобы синхронизировать начало счета с фронтом измеряемого импульса
   TIM_SelectOnePulseMode (TIM1, TIM_OPMode_Single);   // Counter stops counting at the next update event
                                          // (clearing the bit CEN)
   // TIM enable counter
   //TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
}
/******************************************************************************************
  * @brief  Configure the Pin7 Port B for TIM1 chanel 2 Alternative Function.
  * @param  None
  * @retval None
  **/
void TIM1_GPIO_config(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // Структура регистров для конфигурации портов
   
   /* GPIOA clock enable */
   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);
   
   // TIM1 chennel 1,2,3 configuration : PA8, PA9, PA10
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
   GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
   GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_NOPULL ;
   GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); // инициализировать структуру для PA
 
   // Connect TIM pin to AF1 */
   GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_TIM1 );
}
/******************************************************************************************
  * @brief  Configure the NVIC for TIM1.
  * @param  None
  * @retval None
  **/
void TIM1_NVIC_config(void)
{
   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // Структура для конфигурации регистров прерываний

   /* Enable and set TIM1 capture compare interrupt*/
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_CC_IRQn;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
   
   /* Enable and set TIM1 update interrupt & TIM10 global */
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_TIM10_IRQn ;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
/***********************************************************************************************
 * @brief  Configure the TIM4 as
 * @param  None
 * @retval None
 */
void TIM4_Config(void)
{
   // TIM4 clock enable
   RCC_APB1PeriphClockCmd (RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);
   // TIM4 deinitialization
   TIM_DeInit(TIM4);
   // external clock mode source mode 2
   TIM_ETRClockMode2Config(TIM4, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted, 0x00); // счетик CNT тактируется от ETR (PE0),
                                                            // prescaler выкл, по переднему фронту
   // Slave mode reset
   TIM_SelectInputTrigger (TIM4, TIM_TS_ITR0);      // Internal trigger 0 for TIM4,TIM3,TIM2 is TIM1 for TIM4 (p658 in Ref.Man)
   TIM_SelectSlaveMode   (TIM4, TIM_SlaveMode_Reset);    // TIM4 CNT, presc will be reinited by TIM1_Update event (p658 in Ref.Man)
   TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM4, TIM_MasterSlaveMode_Enable);
   
   // TIM enable counter
   TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
}
/******************************************************************************************
  * @brief  Configure the Pin0 Port E for TIM4 ETR(External trigger) Alternative Function.
  * @param  None
  * @retval None
  **/
void TIM4_ETR_GPIO_config(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // Структура регистров для конфигурации портов
   
   /* GPIOB clock enable */
   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);
   
   // TIM4 ETR configuration : PE.00
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_0;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
   GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
   GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_NOPULL ;
   GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); // инициализировать структуру
 
   // Connect TIM pin to AF2
   GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource0, GPIO_AF_TIM4); // TIM4_ETR PE0
}
/******************************************************************************************
  * @brief  Configure the NVIC for TIM1.
  * @param  None
  * @retval None
  **/
void TIM4_NVIC_config(void)
{
   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // Структура для конфигурации регистров прерываний

   /* Enable and set TIM1 global Interrupt */
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

/* Includes ----------*/
#include "stm32f4xx_it.h"
/* Private define ----------*/
#define HClkFreq (uint32_t)168000000
/* Private variables ----------*/
__IO uint16_t lastCCRValue = 0;   //
__IO uint16_t impCount = 0; // количество импульсов (фронтов) пришедших на TIM4.ETR
                     // обновление по событию TIM1_Update
__IO uint32_t freqW = 0;   // частота вычисленная средняя по окну
__IO uint32_t freq1[40];   // массив посчитаных частот каждого импульса в пределах окна
__IO uint32_t freq1Sum;      // сумма значений freq1[] для расчета freq1Avg
__IO uint32_t freq1Avg;      // среднее арифметическое посчитаных частот каждого импульса в пределах окна

/******************************************************************************/
/*                 STM32F4xx Peripherals Interrupt Handlers                   */
/*  Add here the Interrupt Handler for the used peripheral(s) (PPP), for the  */
/*  available peripheral interrupt handler's name please refer to the startup */
/*  file (startup_stm32f4xx.s).                                               */
/******************************************************************************/
/**
  * @brief  This function handles TIM1 update interrupt request and TIM10 global.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void TIM1_UP_TIM10_IRQHandler(void)
{
   TIM1->SR = ~TIM_IT_Update;
   
   freq1Avg = freq1Sum / (impCount-1);
   freq1Sum = 0;
   
   freqW = HClkFreq * (impCount-1) / lastCCRValue;
} // end func
/********************************************************************************
  * @brief  This function handles TIM1 update interrupt request and TIM10 global.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void TIM1_CC_IRQHandler(void)
{
   //TIM_ClearITPendingBit (TIM1, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3); // clear interrupt flag. необязательно. само сбросится при чтении CCRx
   lastCCRValue = TIM1 -> CCR1;   
   impCount = TIM4 -> CNT;
   
   freq1[impCount-1] = HClkFreq * (impCount-1) / lastCCRValue;
   freq1Sum += freq1[impCount-1];
}